(57)【要約】【課題】ＧＣＰ情報が使用できない衛星画像に対して、衛星の位置情報および姿勢情報の誤差を算出し、算出した誤差を使用して位置補正を行う衛星画像の位置補正装置を得る。【解決手段】衛星画像及び衛星軌道・姿勢情報を取り込む衛星画像入力部１１と、ＧＣＰ情報を取り込むＧＣＰ情報入力部と、位置補正すべき衛星画像とＧＣＰ情報との比較に基づいて、衛星軌道・姿勢情報の誤差量を算出する衛星軌道・姿勢誤差算出部１４と、誤差量に基づいて衛星軌道・姿勢情報を修正して衛星画像の位置補正を行う位置補正部１５とを備え、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４は、位置補正すべき衛星画像がＧＣＰ情報を利用して誤差量を算出できない場合には、位置補正すべき衛星画像と同一の衛星軌道周期上で撮像された１以上の新たな衛星画像を取り込み、位置補正すべき衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報の誤差量を算出する。【選択図】図１
2006189372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星画像及び前記衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報を取り込む衛星画像入力部と、
衛星画像の中の位置を特定するための特徴的な地形であるＧＣＰ情報を取り込むＧＣＰ情報入力部と、
前記衛星画像入力部から位置補正すべき衛星画像及び前記位置補正すべき衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報を取り込み、前記ＧＣＰ情報入力部から前記位置補正すべき衛星画像に対応したＧＣＰ情報を取り込み、前記位置補正すべき衛星画像と前記ＧＣＰ情報との比較に基づいて、前記位置補正すべき衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報の誤差量を算出する衛星軌道・姿勢誤差算出部と、
前記衛星画像入力部から前記位置補正すべき衛星画像及び前記位置補正すべき衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報を取り込み、前記衛星軌道・姿勢誤差算出部から前記誤差量を取り込み、前記誤差量に基づいて前記位置補正すべき衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報を修正して前記位置補正すべき衛星画像の位置補正を行う位置補正部と
を備えた衛星画像の位置補正装置において、
前記衛星軌道・姿勢誤差算出部は、前記衛星画像入力部から取り込んだ前記位置補正すべき衛星画像が、ＧＣＰ情報を利用して前記位置補正すべき衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報の誤差量を算出できない場合には、前記衛星画像入力部を介して前記位置補正すべき衛星画像と同一の衛星軌道周期上で撮像された１以上の新たな衛星画像を取り込み、前記新たな衛星画像と、前記新たな衛星画像に対応して前記ＧＣＰ情報入力部から取り込んだＧＣＰ情報との比較に基づいて、前記位置補正すべき衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報の誤差量を算出する
ことを特徴とする衛星画像の位置補正装置。
【請求項２】
請求項１に記載の衛星画像の位置補正装置において、
前記位置補正部は、前記位置補正すべき衛星画像と同一の衛星軌道周期上で撮像された任意の衛星画像を前記衛星画像入力部を介してさらに取り込み、前記衛星軌道・姿勢誤差算出部から取り込んだ前記誤差量に基づいて前記位置補正すべき衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報を修正して前記任意の衛星画像の位置補正を行うことを特徴とする衛星画像の位置補正装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の衛星画像の位置補正装置において、
地形の位置に対応した標高を特定するための標高データを取り込む標高データ入力部をさらに備え、
前記位置補正部は、さらに前記標高データ入力部から取り込んだ前記標高データに基づいて標高差を加味した衛星画像の位置補正を行う
ことを特徴とする衛星画像の位置補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工衛星により撮像された画像に対して、人工衛星の軌道情報および姿勢情報の誤差が原因で発生する位置誤差を補正する衛星画像の位置補正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、人工衛星により地上を撮像した衛星画像が種々の用途で使用されている。人工衛星により撮像された画像データは、地上設備に送信され再生される。この際、画像の位置は、人工衛星の軌道情報および姿勢情報を使用して計算される。軌道情報および姿勢情報は、一定周期で人工衛星の位置および姿勢を保持している情報であり、これらの情報に基づいて、人工衛星から送信される画像データが撮像された時刻の人工衛星の位置および姿勢を補間計算で算出することにより、画像の位置を決定している。
【０００３】
しかし、人工衛星の軌道情報および姿勢情報は、誤差を含む場合があり、これらの情報の誤差が再生した衛星画像の位置誤差の原因になる。
【０００４】
衛星画像の位置誤差を補正する手段として、ＧＣＰ（Ｇｒｏｕｎｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｏｉｎｔ）を使用して画像の位置を補正する方法が広くとられている。ＧＣＰとは、緯度経度などの水平位置および高度が正確な値で判明しており、かつ画像上で視認可能な特徴的な地形である基準点のことである。この基準点と衛星画像の対応する地点とを対比することにより、位置情報の誤差を算出して位置補正を行うことができる。
【０００５】
具体的には、ある衛星画像における複数のＧＣＰ情報から衛星の位置および姿勢の条件式を立て、衛星の位置情報および姿勢情報の誤差を算出し、画像の位置を計算し直すこととなる。
【０００６】
しかし、撮像対象地域の正確な地図が入手不可能であるためにＧＣＰ情報が入手できない場合、あるいはＧＣＰ情報はあるものの、雲などで目標となる地点を判別することが難しいために衛星画像からＧＣＰ地点を認識できない場合などにおいては、ＧＣＰを使用した位置補正が不可能であった。
【０００７】
これを解決する方法としては、ＧＣＰ情報の代わりに、事前に撮像された位置情報が正確であるサンプル地物衛星画像を使用し、マッチング処理により衛星画像の軌道誤差を算出するものがある（例えば、特許文献１参照）。この方法は、衛星軌道の同一周期上で他の地域から算出した位置誤差量を位置情報に足しこむことで、特徴物がない地域の画像の補正を実現する。
【０００８】
このように、衛星画像の緯度経度方向などの水平方向の誤差を算出し、それを補正するように衛星画像の位置を平行移動もしくは画像を変形させることにより、ＧＣＰを使用した位置補正が不可能な衛星画像に対しても、単純な計算で位置補正が行える利点がある。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２６９９５７号公報（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来技術には次のような課題がある。サンプル地物衛星画像を使用した従来の方法による位置補正は、計算が単純である反面、地形の標高を考慮した処理ができないため、標高差による倒れこみが生じる。すなわち、この従来の方法は、衛星の位置情報や姿勢情報を補正せず、衛星画像の位置誤差を算出して衛星画像を平行移動する。このため、地形の高低差がある地域では誤差が大きくなり、また、オルソ補正に応用することができない。
【００１１】
さらに、従来の方法は、位置補正を行う画像に対し、衛星軌道の同一周期上の画像から算出した誤差量をもとに誤差を補正する。しかしながら、同一周期間に衛星の軌道情報および姿勢情報の誤差が大きく変化する場合には、正確に位置補正することができない。
【００１２】
本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、ＧＣＰ情報が使用できない衛星画像に対して、衛星の位置情報および姿勢情報の誤差を算出し、算出した誤差を使用して位置補正をおこなう衛星画像の位置補正装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る衛星画像の位置補正装置は、衛星画像及び衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報を取り込む衛星画像入力部と、衛星画像の中の位置を特定するための特徴的な地形であるＧＣＰ情報を取り込むＧＣＰ情報入力部と、衛星画像入力部から位置補正すべき衛星画像及び位置補正すべき衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報を取り込み、ＧＣＰ情報入力部から位置補正すべき衛星画像に対応したＧＣＰ情報を取り込み、位置補正すべき衛星画像とＧＣＰ情報との比較に基づいて、位置補正すべき衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報の誤差量を算出する衛星軌道・姿勢誤差算出部と、衛星画像入力部から位置補正すべき衛星画像及び位置補正すべき衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報を取り込み、衛星軌道・姿勢誤差算出部から誤差量を取り込み、誤差量に基づいて位置補正すべき衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報を修正して位置補正すべき衛星画像の位置補正を行う位置補正部とを備えた衛星画像の位置補正装置において、衛星軌道・姿勢誤差算出部は、衛星画像入力部から取り込んだ位置補正すべき衛星画像が、ＧＣＰ情報を利用して位置補正すべき衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報の誤差量を算出できない場合には、衛星画像入力部を介して位置補正すべき衛星画像と同一の衛星軌道周期上で撮像された１以上の新たな衛星画像を取り込み、新たな衛星画像と、新たな衛星画像に対応してＧＣＰ情報入力部から取り込んだＧＣＰ情報との比較に基づいて、位置補正すべき衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報の誤差量を算出するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、同一軌道周期に撮像されたＧＣＰ情報が使用可能なその他の衛星画像を用いて衛星の位置情報および姿勢情報の誤差を算出することにより、ＧＣＰ情報が使用できない衛星画像に対しても、算出した衛星の位置情報および姿勢情報の誤差を使用して位置補正をおこなう衛星画像の位置補正装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る衛星画像の位置補正装置の全体構成図である。図１における位置補正装置１０は、衛星画像入力部１１、ＧＣＰ情報入力部１２、標高データ入力部１３、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４、位置補正部１５で構成される。また、位置補正装置１０は、外部から衛星画像データ１、衛星軌道・姿勢情報２、ＧＣＰ情報３、標高データ４を入力情報あるいは入力データとして取り込むとともに、位置補正画像５を外部に出力する。
【００１６】
まず始めに、外部の入出力データについて説明する。衛星画像データ１は、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ等の記録媒体にて提供される衛星画像である。衛星軌道・姿勢情報２は、衛星画像を取り込む際の人工衛星の軌道情報および姿勢情報であり、衛星画像と同様にＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ等の記録媒体にて提供される。
【００１７】
ＧＣＰ情報３は、衛星画像に対応するＧＣＰ情報であり、外部のデータベース等にあらかじめ記憶されている。標高データは、衛星画像として撮像される地形に対応する標高データであり、外部のデータベース等にあらかじめ記憶されている。また、位置補正画像５は、位置補正装置１０により位置補正された衛星画像であり、必要に応じて外部のデータベース等に記憶させておくことが可能である。
【００１８】
次に、位置補正装置１０の各構成要素について説明する。衛星画像入力部１１は、衛星画像データ１、およびその衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報２を取り込む。さらに、衛星画像入力部１１は、取り込んだ衛星画像及び衛星軌道・姿勢情報の中から位置補正すべき衛星画像及びその位置補正すべき衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報を衛星軌道・姿勢誤差算出部１４および位置補正部１５に出力する。また、衛星画像入力部１１は、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４からの要求に応じて、位置補正すべき衛星画像以外の新たな衛星画像データを取り込み、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４に出力する。
【００１９】
ＧＣＰ情報入力部１２は、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４からの要求に応じて、外部のＧＣＰ情報３から必要なＧＣＰ情報を取り込み、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４に出力する。標高データ入力部１３は、位置補正部１５からの要求に応じて、外部の標高データ４から必要な標高データを取り込み、位置補正部１５に出力する。
【００２０】
衛星軌道・姿勢誤差算出部１４は、衛星画像入力部１１から位置補正すべき衛星画像及び位置補正すべき衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報を取り込むとともに、対応するＧＣＰ情報を、ＧＣＰ情報入力部１２を介して取り込む。さらに、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４は、衛星画像とＧＣＰ情報とを対比することにより、衛星画像の位置情報の誤差を算出して、衛星軌道・姿勢誤差を算出する。
【００２１】
また、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４は、位置補正すべき衛星画像に対応するＧＣＰ情報が入手できない場合、あるいは対応するＧＣＰ情報は入手できたものの、衛星画像の中からＧＣＰ地点を認識できない場合には、衛星画像入力部１１に対して、位置補正すべき衛星画像以外の衛星画像データを取り込むための要求を行い、新たな衛星画像を取得する。
【００２２】
ここで、新たに取得する衛星画像は、先に取り込んだ位置補正すべき衛星画像と同一軌道周期に撮像された衛星画像であり、位置補正すべき衛星画像の撮像時刻の前後に撮像された画像に相当する。
【００２３】
衛星軌道・姿勢誤差算出部１４は、衛星画像入力部１１から新たな衛星画像を取り込むとともに、対応するＧＣＰ情報を、ＧＣＰ情報入力部１２を介して取り込む。さらに、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４は、新たな衛星画像とＧＣＰ情報とを対比することにより、新たな衛星画像の位置情報の誤差を算出して、衛星軌道・姿勢誤差を算出する。
【００２４】
このようにして、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４は、位置補正すべき衛星画像から衛星軌道・姿勢誤差を算出し、位置補正すべき衛星画像だけでは衛星軌道・姿勢誤差を算出できなかった場合には、その他の衛星画像に基づいて衛星軌道・姿勢誤差を算出し、算出した衛星軌道・姿勢誤差を位置補正部１５に出力する。
【００２５】
位置補正部１５は、衛星画像入力部１１から位置補正すべき衛星画像及び位置補正すべき衛星画像に対応する衛星軌道・姿勢情報を取り込むとともに、対応する衛星軌道・姿勢誤差を衛星軌道・姿勢誤差算出部１４から取り込む。そして、位置補正部１５は、衛星軌道・姿勢誤差に基づいて衛星軌道・姿勢情報を修正し、位置補正すべき衛星画像の位置補正を行う。
【００２６】
次に、本発明の実施の形態１に係る衛星画像の位置補正装置の動作概要を、図２を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態１における衛星画像の位置補正装置の全体の動作概念図である。図２において、衛星画像Ｇ１は、本来撮像したい地域において得られた衛星画像であり、位置補正すべき衛星画像であるが、ＧＣＰが使用できないものを示している。一方、衛星画像Ｇ２、Ｇ３は、衛星画像Ｇ１と同じ衛星軌道上で、衛星画像Ｇ１の前後で撮像された衛星画像であり、ＧＣＰが使用可能な地域の衛星画像であるものを示している。
【００２７】
本来、位置補正すべきものは、衛星画像Ｇ１のみであるが、ＧＣＰが使用できないため、ＧＣＰを用いた補正を行うために、衛星画像Ｇ１の撮像時に合わせて撮像された衛星画像Ｇ２、Ｇ３を利用する。ここで、人工衛星の軌道情報および姿勢情報Ｊ１は、衛星画像Ｇ１、Ｇ２およびＧ３を撮像した際の同一周期上の人工衛星の軌道情報および姿勢情報を示している。
【００２８】
衛星軌道・姿勢誤差算出部１４は、衛星画像入力部１１を介して、衛星画像Ｇ１および人工衛星の軌道情報および姿勢情報Ｊ１を読込む。ところが、衛星画像Ｇ１は、ＧＣＰが使用できないため、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４は、新たな衛星画像として衛星画像Ｇ１と同一周期上で撮像された衛星画像Ｇ２、Ｇ３をさらに読込む。そして、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４は、ＧＣＰ情報入力部１２を介して、衛星画像Ｇ２、Ｇ３で撮像されている範囲のＧＣＰ情報を読込む。
【００２９】
これにより、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４は、衛星画像Ｇ２、Ｇ３および衛星画像Ｇ２、Ｇ３に対応するＧＣＰ情報を使用して、人工衛星の軌道情報および姿勢情報Ｊ１の誤差量を算出できる。そして、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４は、算出した人工衛星の軌道情報および姿勢情報Ｊ１の誤差量を位置補正部１５に出力する。
【００３０】
次に、位置補正部１５は、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４で算出された誤差量により人工衛星の軌道情報および姿勢情報Ｊ１を補正し、補正後の人工衛星の軌道情報および姿勢情報Ｊ２を算出する。さらに、位置補正部１５は、補正後の人工衛星の軌道情報および姿勢情報Ｊ２を使用して、衛星画像入力部１１から読込んだ衛星画像Ｇ１の位置を算出し直し、位置補正された衛星画像Ｇ４を得ることとなる。
【００３１】
次に、本発明の実施の形態１に係る衛星画像の位置補正装置の一連の動作を、図３〜図５のフローチャートを用いて説明する。
【００３２】
図３は、本発明の実施の形態１の位置補正装置による全体処理のフローチャートである。ステップＳ３０１において、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４は、衛星画像Ｇ１がＧＣＰを使用できないため、ＧＣＰ使用可能な衛星画像Ｇ２、Ｇ３とＧＣＰ情報とを使用して、人工衛星の軌道情報および姿勢情報Ｊ１の誤差量を算出する。
【００３３】
次に、ステップＳ３０２において、位置補正部１５は、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４により算出された誤差量により人工衛星の軌道情報および姿勢情報Ｊ１を補正し、補正後の人工衛星の軌道情報および姿勢情報Ｊ２を算出する。さらに、位置補正部１５は、補正後の衛星の軌道情報および姿勢情報Ｊ２を使用して、ＧＣＰが使用できない地域の位置情報を算出し直すことで衛星画像Ｇ１の位置補正を行い、補正後の衛星画像Ｇ４を出力する。
【００３４】
図４は、本発明の実施の形態１における衛星軌道・姿勢誤差算出処理に関するフローチャートであり、図３のステップＳ３０１における処理の詳細を示したものである。
【００３５】
ステップＳ４０１において、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４は、衛星画像入力部１１から位置補正すべき衛星画像および衛星軌道・姿勢情報を取り込み、対応するＧＣＰ情報を、ＧＣＰ情報入力部１２を介して入力する。このＧＣＰ情報は、衛星画像の中から判別可能な特徴的な地形と、その正確な位置とを備えた情報であり、特徴的な地形としては、例えば交差点などがあげられる。従って、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４は、衛星画像上の対応する地形のライン・ピクセル座標値と、その地点の正確な位置情報とが対応付けられたＧＣＰ情報を、ＧＣＰ情報入力部１２を介して得ることとなる。
【００３６】
なお、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４は、位置補正すべき衛星画像に対応するＧＣＰ情報が入手できない場合には、衛星画像入力部１１に対して、位置補正すべき衛星画像以外の衛星画像データを取り込むための要求を行い、新たな衛星画像を取得するとともに、対応するＧＣＰ情報を取得することとなる。
【００３７】
次に、ステップＳ４０２において、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４は、入力されたすべてのＧＣＰ情報のそれぞれについて、衛星の視線ベクトルから条件式を立てる。図６は、本発明の実施の形態１におけるＧＣＰを使用した衛星の軌道情報および姿勢情報を算出する原理の説明図であり、図６を用いてこの条件式について説明する。
【００３８】
まず始めに、あるＧＣＰ情報について、その点を撮像したときの衛星からＧＣＰ点へのベクトルを、地球中心の座標系上でｖ１（→）と想定する。ここで、表記（→）は、ベクトルを意味し、図６に示されたようにｖの上にベクトルを示す「→」が付されていることを示している。以下の説明におけるｖ２（→）も同様である。
【００３９】
このとき、ＧＣＰが感知されたセンサの画素位置を割り出し、衛星の構造からその画素の向きを求める。このベクトルを、衛星のセンサの位置、およびセンサの方向から決定する座標系上で考える。この座標系をセンサ座標系と呼ぶ。図中のｖ２（→）がこのセンサ座標系により表されたセンサの画素の向きである。図６に示したように、ｖ１（→）とｖ２（→）は、方向が同一であるため下式（１）が成立する。
【００４０】
【数１】
2006189372.tif 000003
【００４１】
このとき、衛星の姿勢情報から、ｖ１（→）とｖ２（→）を定義する座標間の変換行列Ｍが算出できる。地球固定座標系でＧＣＰを撮像した時点の衛星の位置を （Ｘ、Ｙ、Ｚ）とし、ＧＣＰの位置を同座標系上で（Ｘｇ、Ｙｇ、Ｚｇ）とすると、下式（２）が成立する。
【００４２】
【数２】
2006189372.tif 000004
【００４３】
ｖ２（→）の各成分は、衛星の構造から逆算できるため、固定値である。また、ＧＣＰの位置（Ｘｇ、Ｙｇ、Ｚｇ）は、正確な情報であると考えて固定値とする。衛星の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）および姿勢角から求めた行列Ｍを変数とし、条件式を立てる。ｋを消去すると、下式（３）となる。
【００４４】
【数３】
2006189372.tif 000005
【００４５】
ＧＣＰ１点につき、上式（３）の条件式が成立する。これを共線条件式と呼ぶ。これを、ＧＣＰの数だけ立てる。このようにして、ＧＣＰの数に対応した条件式を求めることができる。
【００４６】
次に、ステップＳ４０３において、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４は、ステップＳ４０２で立てた条件式を使用して、衛星の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）および行列Ｍを算出し、衛星の軌道情報および姿勢情報の誤差量を算出する。誤差量は、一般に時間の関数となるが、誤差を定数とした場合、ＧＣＰ６点以上で衛星の位置情報と姿勢情報の誤差が算出できる。
【００４７】
ＧＣＰの数が６点以上ではあるが比較的少ない場合には、特定の座標値または姿勢角のみ誤差を含むものと仮定して誤差を算出する。また、ＧＣＰの数が６点以上で比較的多い場合には、条件式の二乗誤差が最小となる誤差量を求めるか、または誤差を時間の多項式関数とする。このような一連の処理により、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４は、ＧＣＰ情報に基づいて衛星の位置情報と姿勢情報の誤差を算出できる。
【００４８】
次に、図５は、本発明の実施の形態１における位置補正処理に関するフローチャートであり、図３のステップＳ３０２における処理の詳細を示したものである。
【００４９】
ステップＳ５０１において、位置補正部１５は、位置補正すべき衛星画像の中から位置情報を算出する地点を決め、それが撮像された時刻とセンサの画素を求める。例えば、画像の４隅の位置を算出する場合、撮像時刻は、画像全体の撮像開始と終了の時刻であり、位置補正部１５は、それぞれの時刻についてセンサ両端の画素の位置を求める。
【００５０】
ここで、位置補正部１５は、地形の高低差による倒れこみを補正しない場合は、４隅や画像上の任意の点について位置情報を算出し、それを使用して画像をアフィン変換などで位置補正する。オルソ補正（標高データを用いて地形の高低差による倒れこみを補正する処理）を行う場合には、位置補正部１５は、標高データ入力部１３を介して読み込んだ標高データに基づいて、各スキャン時間、各画素について位置情報を算出し、画像を作成する。
【００５１】
さらに、ステップＳ５０２において、位置補正部１５は、ステップＳ５０１で決めた時刻について、衛星の位置および姿勢を算出する。まず、衛星の軌道情報および姿勢情報から、撮像時刻の衛星の軌道情報および姿勢情報を使用して、誤差補正前の衛星の位置および姿勢角を求める。そして、位置補正部１５は、衛星軌道・姿勢誤差算出部１４によって算出された誤差量を足しこんで、補正後の衛星の位置・姿勢角を得る。
【００５２】
最終的に、ステップＳ５０３において、位置補正部１５は、ステップＳ５０２で算出した誤差を修正した軌道情報・姿勢情報を使用して、位置補正すべき衛星画像の位置情報を算出する。
【００５３】
位置情報算出の概念図は、先に説明した図６を用いて説明することができる。まず、ステップＳ５０２で求めた衛星姿勢に対し画素の取り付け角度をあわせて、画素の向いている方向を求めたものが、ｖ２（→）に相当する。
【００５４】
衛星の位置を起点に画素の向きの方向に直線を引き（図６におけるｖ１（→）に相当）、地表面との交点をＧＣＰ点として求める。求めた交点が、その画素の補正された位置になる。オルソ補正を行わない場合には、標高０ｍの地表面を考える。オルソ補正を行う場合には、位置補正部１５は、標高データ入力部１３を介して標高データを取り込むことにより、標高を加味した地表面を求めることができる。
【００５５】
実施の形態１によれば、同一軌道周期に撮像されたＧＣＰ情報が使用可能なその他の衛星画像を用いることにより、衛星の位置情報および姿勢情報の誤差を算出でき、算出した誤差を使用して、ＧＣＰ情報が使用できない衛星画像に対する正確な位置補正をおこなうことができる。さらに標高データを活用することにより、オルソ補正を行うことも可能である。
【００５６】
なお、上述の実施の形態においては、位置補正すべき衛星画像の位置補正を行う場合を説明したが、これに限定されない。衛星軌道・姿勢誤差算出部１４により算出された誤差量により補正された人工衛星の軌道情報および姿勢情報を用いることにより、同一周期上で撮像された任意の衛星画像に対して位置補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る衛星画像の位置補正装置の全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１における衛星画像の位置補正装置の全体の動作概念図である。
【図３】本発明の実施の形態１の位置補正装置による全体処理のフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１における衛星軌道・姿勢誤差算出処理に関するフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１における位置補正処理に関するフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１におけるＧＣＰを使用した衛星の軌道情報および姿勢情報を算出する原理の説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  位置補正装置、１１  衛星画像入力部、１２  ＧＣＰ情報入力部、１３  標高データ入力部、１４  衛星軌道・姿勢誤差算出部、１５  位置補正部。
【図１】
2006189372.tif 000006
【図２】
2006189372.tif 000007
【図３】
2006189372.tif 000008
【図４】
2006189372.tif 000009
【図５】
2006189372.tif 000010
【図６】
2006189372.tif 000011